국민대 화학과 장진일 박사, AI 기반 '위암 정밀 진단' 기술 개발 … 저성능 장비에서도 정확도↑

국민대학교는 화학과 김형민 교수 연구팀의 장진일 박사가 인공지능(AI)과 분광학 기술을 융합해 수술로 절제한 위암 조직을 정밀하게 판별할 수 있는 차세대 진단 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

위암 진단 현장에선 암 조직의 경계를 정확히 구분하고 암세포의 침범 여부를 확인하는 게 환자의 예후와 직결된다. 더 신뢰도 높은 판별 기술의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

장 박사는 국립암센터 연구진과 공동으로 기존 자가형광 분광법이 겪던 ▲장비 간 측정값 편차 ▲생체 시료 손상 ▲복잡한 형광 신호 해석의 한계를 극복하기 위한 시스템 통합과 고도화를 진행했다.

연구팀은 장 박사가 주도한 스펙트럼 전이 모델을 통해 저성능 장비에서 획득한 데이터를 고성능 장비 수준으로 보정함으로써, 장비 차이에 따른 측정 편차를 줄이고 진단 신뢰도를 높였다.

또한 분석 과정에서 생체 시료가 변형되는 문제를 해결하기 위해 특수 냉각 체임버를 직접 설계·제작해 시료 손상을 효과적으로 차단하는 데 성공했다. 아울러 조직 이미지를 정밀하게 분류하기 위해 딥러닝 모델을 적용해 암 조직과 정상 조직을 구분하는 정확도를 향상했다.

김형민 지도교수는 "이번 연구는 장 박사의 분석화학에 대한 깊은 이해와 AI 기술의 창의적 융합이 만들어낸 성과"라며 "향후 기술을 더 고도화해 암 진단 장비 시스템으로 발전시키고, 임상 적용에 속도를 낼 계획"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 분석화학 분야 세계적 권위 학술지 '애널리티컬 케미스트리(Analytical Chemistry·분석화학)'에 지난 4일 온라인 게재됐다. 장 박사가 제1저자, 국립암센터 국명철, 윤홍만 연구진이 공동저자로 각각 참여했다.